Екатерина Николаевна ТОКМАКОВА, инженер 2-й категории
129626, г. Москва, ул. 3-я Мытищинская, д. 10
Ekaterina N. TOKMAKOVA, 2nd category Engineer
129626, Moscow, 10, 3rd Mytishchinskaya St.
Иван Евгеньевич ПЕРКОВ, технический эксперт
129626, г. Москва, ул. 3-я Мытищинская, д. 10
Ivan E. PERKOV, Technical Exper
129626, Moscow, 10, 3rd Mytishchinskaya St.
Иван Евгеньевич ПЕРКОВ, технический эксперт
129626, г. Москва, ул. 3-я Мытищинская, д. 10
Pavel V. IVANOV, 2nd category Engineer
129626, Moscow, 10, 3rd Mytishchinskaya St.
Константин Львович ЗАГРАНИЧЕК, заведующий лабораторией
129626, г. Москва, ул. 3-я Мытищинская, д. 10
Konstantin L. ZAGRANICHEK, Head of Laboratory
129626, Moscow, 10, 3rd Mytishchinskaya St.
Введение. В условиях ежегодного повышения грузонапряженности на дорогах Восточного полигона эффективным техническим решением проблемы повышенного количества сходов подвижного состава по причине излома рельсов является создание рельсов для условий холодного климата, обладающих повышенной твердостью для увеличения износостойкости и контактной выносливости с одновременно высокими значениями ударной вязкости. Такой комплекс свойств может быть достигнут при использовании отдельного нагрева под закалку и охлаждении закалочной средой с высокой охлаждающей способностью. Рельсы, изготовленные по такой технологии, будут относиться к новой категории. В связи с этим, целью данной работы являлось создание новой категории рельсов для их применения в особо тяжёлых условиях эксплуатации.
Материалы и методы. В работе исследовалось влияние отдельного индукционного нагрева перед дифференцированной закалкой сжатым воздухом контролируемой влажности на микроструктуру и механические свойства (твердость, механические свойства при испытаниях на растяжение и на удар, предел выносливости, циклическая трещиностойкость) рельсов типа Р65.
Результаты исследования. Проведен сравнительный анализ полученных результатов с аналогичными показателями для рельсов категорий ДТ350, ДТ350НН и ДТ370ИК по ГОСТ Р 51685-2013. Исследования химического состава, механических свойств, твердости на поверхности катания головки рельсов и по сечению, а также микроструктуры рельсов опытной партии показали соответствие требованиям ГОСТ Р 51685-2013 для рельсов категорий ДТ350, ДТ370ИК, ДТ350НН.
Обсуждение и заключение. Показано, что в результате применения дифференцированного термического упрочнения рельса с использованием сжатого воздуха контролируемой влажности в качестве закалочной среды получена новая категория рельсов ДТО350НН, характеризующаяся благоприятным сочетанием прочностных свойств, характеристик пластичности и показателей сопротивления хрупкому разрушению. Рельсы новой категории могут быть рекомендованы для применения в особо тяжелых условиях эксплуатации (в кривых участках пути малого радиуса при пониженных температурах), в том числе, на дорогах Восточного полигона.
Introduction. In the conditions of an annual increase in load stress on the roads of the Eastern Polygon, an effective technical solution to the problem of an increased number of rolling stock derailments due to rail breakage is the creation of rails for cold climate conditions with increased hardness to increase wear resistance and contact endurance with simultaneously high values of impact strength. Such a set of properties can be achieved by using separate heating for quenching and cooling with a quenching medium with a high cooling capacity. Rails manufactured using this technology will belong to a new category. In this regard, the purpose of this work was to create a new category of rails for their use in particularly harsh operating conditions.
Materials and methods. In this paper the effect of separate induction heating before differentiated quenching with compressed air of controlled humidity on the microstructure and mechanical properties (hardness, mechanical properties during tensile and impact tests, endurance limit, cyclic crack resistance) of rails of type R65 was investigated.
The results of the study. A comparative analysis of the results obtained with similar indicators for rails of the DT350, DT350NN and DT370IK categories according to GOST R 51685-2013 was carried out. Studies of the chemical composition, mechanical properties, hardness on the rolling surface of the rail head and cross-section, as well as the microstructure of the rails of the experimental batch showed compliance with the requirements of GOST R 51685-2013 for rails of categories DT350, DT370IK, DT350NN.
Discussion and conclusion. It is shown that as a result of the application of differentiated thermal hardening of the rail using compressed air of controlled humidity as a quenching medium, a new category of DTO350NN rails was obtained, characterized by a favorable combination of strength properties, plasticity characteristics and brittle fracture resistance indicators. Rails of the new category can be recommended for use in particularly severe operating conditions (in curved sections of the track of a small radius at low temperatures), including on the roads of the Eastern Polygon.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.